Un robot morbido di 2 cm salta e nuota sotto la luce infrarossa
- Il robot morbido di due centimetri salta sotto la luce infrarossa
- La struttura in elastomero liquido cristallino si attorciglia quando viene riscaldata
- Il robot può nuotare e superare ostacoli senza batterie
- I risultati sono stati pubblicati nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences
I ricercatori statunitensi hanno presentato un nuovo campione nel campo della robotica morbida: un robot di due centimetri realizzato in elastomero liquido cristallino. Le sue dimensioni compatte e la struttura flessibile consentono di eseguire movimenti dinamici senza attuatori tradizionali.
Struttura e materiali
Il corpo del robot è un'asta arrotolata a forma di anello, i cui estremi sono collegati, formando una coda a forma di V. L'elastomero liquido cristallino utilizzato cambia forma quando riscaldato, mantenendo al contempo una sufficiente elasticità per un rapido ripristino dello stato originale.
La principale fonte di energia è la luce infrarossa. Quando i raggi colpiscono il materiale, questo si riscalda, le sue molecole si riorganizzano e l'asta inizia a torcersi. La deformazione accumulata raggiunge un valore critico, dopo di che la coda si spinge bruscamente dalla superficie, lanciando il robot in aria.
Durante il volo, l'anello si riporta automaticamente alla forma originale, preparandosi per il ciclo successivo. In questo modo, il robot può eseguire una serie di salti senza alcun intervento esterno, è sufficiente mantenere l'illuminazione con radiazione infrarossa.
Oltre ai salti su terreni accidentati, il dispositivo dimostra la capacità di nuotare. Grazie al suo involucro idrofobo e alla capacità di cambiare volume, il robot può muoversi sulla superficie dell'acqua, utilizzando le stesse trasformazioni termiche per generare impulso.
In una serie di test di laboratorio, il robot ha effettuato oltre 200 salti consecutivi, superando ostacoli alti fino a 5 mm e coprendo distanze fino a 30 cm in un ciclo. Nel frattempo, il consumo energetico è rimasto basso: era sufficiente mantenere l'intensità della radiazione infrarossa nell'intervallo di 0,5–1 W/cm².
Gli autori sottolineano che questo approccio apre nuove opportunità per la creazione di sistemi morbidi autonomi, in grado di operare in condizioni in cui motori e batterie tradizionali sono impossibili o indesiderabili.
Le potenziali aree di applicazione includono operazioni di ricerca e salvataggio in zone difficili da raggiungere, monitoraggio dei parametri ecologici in ambienti acquatici e studio di paesaggi microscopici.
In futuro, il team prevede di scalare la tecnologia, esplorare fonti di calore alternative e migliorare la manovrabilità del robot attraverso modelli luminosi modulari.
Fonte: N+1
